水泥强度检测要点及误差研究

陈志凌 王京宏

（金华市质量技术监督检测院，浙江 金华 321001）

1 前言

材料作为工程项目的实体，决定了工程的质量。在建设工程中，水泥的质量检测必不可少，其检测工作质量的高低对水泥在施工现场中的正确使用有着重要影响。在水泥检测过程中，其误差控制也是检测过程中的一项重要内容，因此，在检测过程中要注意对误差进行分析并采取相应的措施以减小误差。只有严格的控制水泥材料质量，才可以提高建筑施工质量。

2 水泥强度检测

水泥胶砂硬化试体所能够承受的外力破坏的能力就是水泥的强度，其主要是由熟料的细度和矿物成分决定。水泥强度不仅是判定水泥质量的重要指标，还是在建筑工程中设计混凝土配合比时一个很重要的依据。水泥强度是水泥重要的物理力学性能之一，它的表示方法可以根据受力形式的不同划分为抗压、抗折两种，两者之间存在着内在的联系。由于在水泥混凝土中抗压强度使用的较多，因此一般用水泥的28d抗压强度来表示水泥强度。通过对水泥强度的检测，可以判断水泥的强度等级，从而评断水泥质量的好坏。水泥强度的检测过程如下：

2.1 材料准备

水泥检测的首要环节就是水泥取样。水泥取样的数量要符合有关规定，而且取样要具有代表性，可以从袋中的不同部位取等量样品的水泥。近几年来对水泥搅拌的新标准如：GB/T249-2005、GB/T17671-1999、JC/T738 -204GB/T1346-2002并没有要求水泥一定要过筛，因此一般可以不过筛（样品中颗粒状物较多时便需要过筛）。与此同时，为了保证水泥检测结果的正确性，所使用的标准砂要符合《水泥强度试验用标准砂》的质量要求，因此标准砂要从正规渠道购买，并向销售商索取合格证书与销售授权书。在搅拌时所用的水必须是洁净的引用水，待搅拌均匀后称取质量不少于12kg的水泥作为样品。

2.2 仪器设备

只有高质量的仪器设备才可以有高质量的检测数据。仪器设备的质量好坏直接关系到水泥质量的评定是否可靠。在进行水泥强度检测时，首先要准备胶砂搅拌机、振实台、下料漏斗、试模、刮平刀、抗折试验机及抗折夹具、抗压试验机及抗压夹具等试验器材。振实台的安装要符合标准要求。在砂搅拌机的叶片与锅壁之间留有一定的间隙，间隙过大或过小，都不能保证水泥被充分搅拌。对于分体式抗折机，则要注意检查抗折夹具支座处的滚动杆是否能自由滚动，滚动杆上是否有附着物等。而对抗压夹具的检查重点则是上下压面表面的光洁度检查，它的表面光洁度直接影响试件的受压面积，从而影响最终结果。

2.3 环境要求

在试验的前一天就应该把水泥、试验用水、标准砂放入成型室。试验开始时，首先要测量它们的温度是否相同，然后做下记录。温度的控制是保证试验结果精确的重要条件。环境的温度对水泥强度的影响是最为明显的，特别是早期温度。当温度越高时，水泥的凝结硬化速度就越快，这样强度也就偏高，因此对实验室以及养护箱的温度一定要严格控制。实验室温度一般控制在20±2℃，相对湿度要大于50%，而水泥试样、拌和水、标准砂及试模的温度都应与室温相同。常温养护箱的温度则要控制在20±1℃，相对湿度不低于90%。

2.4 检测

2.4.1 胶砂的制做及成型。胶砂一般由水泥（450±2g）、标准砂（1350±5g）、水（225±1ml）构成，在制作过程中，将水倒进胶砂搅拌锅中，加入水泥，将锅的位置固定，然后开始搅拌。胶砂制作好后要立即用振实台成型。在成型时，播料的操作对试验结果的影响非常关键，因此播料一定要均匀。在试验时，应将胶砂分两层装入试模，其中第1层料约为300克，填装时要保证填装料均匀、充足。在播第2层料前，应该用勺子将锅内的料搅拌几次，然后再将胶砂均匀播入试模中，在填装时注意不要破坏第一层原有的振实状态。填装好后沿试模长度方向以横向锯割动作缓慢的向另一端移动，一般刮平过程要一次完成。

2.4.2 胶砂的养护及脱膜。将装好胶砂的试模放入养护箱中养护，在移动试模时要注意将试模保持水平状态，而且养护箱内放置试模的蓖板也必须保持水平，否则会造成试体表面不平，从而出现一条试体强度不一致的结果。按养护标准中要求，每个养护池只可以养护同类型的水泥试件。不同品种的水泥如果属于同一水泥大类则不需要分池养护，比如硅酸盐类、硫铝酸盐类、铝酸盐类等水泥大类。对于不同时间成型的试件，也需进行分池养护。水池的温度主要是通过空气温度来保持的，因此当养护室空间比较大时，离空调较近处和较远处的水池温度都要要保持在要求允许的范围之内。一般在养护24±3h后便可以取出脱膜，脱膜时应小心操作，以防试体损伤而对实验结果造成影响。对于硬化较慢的水泥，可以延期脱膜，但是要记录脱膜时间。试体在脱膜后要立即放入水槽中养护，在试体之间留有一定的间隙，水面要高出试体至少2cm，养护水可以15天更换1次。

2.4.3 加荷速度的控制。在测试抗折强度时，要先将试体表面附着的水分和砂粒抹去，加荷面选取试体气孔较多的一面，而把气孔较少那一面向下作为受拉面。而测试抗压强度时，要保证整个过程都是以2400N/s±200N/ s的速率均匀加荷直至试体破坏。在进行破型试验时，加荷速度对胶砂强度影响较大，所以应该优先选用微机控制自动压力机，从而减少人为因素造成的误差。

3 水泥强度的合格判断

检测之后，取1组3个棱柱体上所得到的6个抗压强度检测值的算术平均值为抗压强度的试验结果。如果这6个测定值中，有一个数值是超出平均值的±10%，那么就剔除这个数值，用剩下5个数值的平均数作为结果。如果剩下的5个测定值中依然有超过它们平均数±10%的，那么此组结果就作废。

4 检测过程中的误差分析

在对水泥强度进行检测的过程中常常因为以下原因产生误差：

4.1 操作人员造成的误差。虽然操作人员在检测过程中按标准采用统一的操作方法，但还是会产生一定的误差。如果试验人员的操作不规范，那么误差就会更大。因此操作人员的规范操作与稳定性对检测结果有一定的影响。

4.2 水泥强度试验中成型模具的影响。许多检验室对所用试模的重视不够，对所用试模装配精度、尺寸没有进行必要的校验，这样便会有很多不符合要求的试模仍在使用，造成成型后试体不规范，对试验结果的准确性产生直接的影响。

4.3 成型设备的校准对强度试验的影响。成型设备主要有振实台和搅拌机，振实台是对强度试验影响最大的检验设备，搅拌机和搅拌锅之间的间隙也必须按标准要求在使用一定时间后进行必要的校准调整，以免间隙过大或过小。

4.4 抗压夹具对水泥强度检测结果的影响。不少实验室都忽视了抗压夹具对试验结果的影响，认为只要抗压机检定是准确的，就不会对试验产生影响。实际上虽然抗压机在检定时是不用抗压夹具的，但抗压夹具的好坏对试验结果却有直接的影响。

结语

总之，水泥检测人员要在样品、环境条件、检测方法过程等方面进行多方位、多环节的质量控制，只有这样，水泥检测才能为社会提供准确、可靠的数据，为建筑工程质量提供有力的保障。

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